Geowissenschaften
Untersuche Erdschichten, bewegte Platten, Gesteine, Ausbrüche und den Wasserkreislauf mit Schnittmodellen und vollständig gelösten Aufgaben.
- 1Gesteine und MineraleWie gelangt ein Quarzkorn in Granit, dann in den Sand am Strand, in Sandstein und schließlich in Quarzit? Klicke dich durch den Gesteinskreislauf, lerne magmatische Gesteine, Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine zu unterscheiden, prüfe Minerale mit der Mohs-Skala und erfahre, wie Geologen das Alter von 4 Milliarden Jahre alten Gesteinen bestimmen.6 Einheiten
- 2PlattentektonikDer Boden unter deinen Füßen liegt auf einer Platte, die sich jedes Jahr um einige Zentimeter bewegt. Zuerst lernst du das Erdinnere und die Erdbebenwellen kennen, mit denen man seinen Aufbau entschlüsselt hat. Dann folgst du den Platten: an Rücken auseinander, an Tiefseegräben aufeinander zu und an Verwerfungen aneinander vorbei. Zum Schluss zeigen dir Spuren, dass die Kontinente einst im Superkontinent Pangäa vereint waren.8 Einheiten
- 3Vulkane und ErdbebenLava kann etwa 1200 °C heiß werden, und eine Stufe auf der Magnitudenskala entspricht etwa der 32-fachen Energie. Du verfolgst geschmolzenes Gestein vom Erdmantel bis zur Oberfläche, ordnest Vulkane nach ihrer Form und Ausbrüche nach ihrer Größe, besuchst den Hotspot unter Hawaii und erfährst, wie man Erdbeben misst. Zum Schluss gibt es allgemeine Sicherheitshinweise.6 Einheiten
- 4Der WasserkreislaufEin Wassermolekül, das aus dem Meer verdunstet, bleibt etwa neun Tage in der Luft, bevor es wieder herunterfällt. Verfolge Wasser durch den Kreislauf in einem 3D-Geländeblock: Meer, Fluss, Berg und der Grundwasserleiter unter deinen Füßen. Verändere die Temperatur und beobachte, wie Verdunstung und Schneegrenze reagieren.6 Einheiten
Den Planeten an Schichten und Spuren lesen
Die Geowissenschaften fragen, welche untersuchbaren Spuren schwer sichtbare Vorgänge hinterlassen. Seismische Wellen helfen, das Erdinnere zu erklären; Gesteine dokumentieren Abkühlung, Überlagerung und Umwandlung; Wasser bewegt sich über und unter der Erdoberfläche. Die Kurse verbinden diese Beobachtungen, statt die Erde als Sammlung unzusammenhängender Begriffe zu behandeln. Kläre bei einem Schaubild zuerst, was es darstellt, und frage dann nach den Beobachtungen, die es stützen. Ein Modell einer Plattengrenze und eine Gesteinsprobe beantworten unterschiedliche Fragen zum selben wandelbaren Planeten.
Erst den Aufbau verstehen, dann die Ausbrüche
Beginne mit Plattentektonik. Die Einheiten führen von den Erdschichten und seismischen Befunden zu den Platten und ihren Geschwindigkeiten. Divergente, konvergente und Transformgrenzen erklären unterschiedliche Bewegungen. Der Feuerring und die Belege für Pangäa ordnen diese Mechanismen geografisch und erdgeschichtlich ein. Halte die Grenztypen auseinander, statt dir nur ein Bild zusammenstoßender Platten einzuprägen.
Lies dazu Gesteine und Minerale. Auf die Minerale folgen magmatische Gesteine, Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine, der Gesteinskreislauf und das Gesteinsalter. Erkläre eine Gesteinsgruppe anhand ihrer Entstehung, nicht nur anhand des Aussehens einer Probe. Der Kreislauf verbindet Vorgänge, die sonst wie getrennte Begriffslisten wirken würden.
Mache mit Vulkane und Erdbeben weiter. Der Kurs unterscheidet Magma von Lava, vergleicht Vulkantypen und behandelt Ausbrüche sowie den Vulkanexplosivitätsindex. Hotspots und Hawaii ergänzen die Erklärung über Plattengrenzen, ohne darin aufzugehen. Erdbeben und Magnitude führen zu einer Einheit über Sicherheit.
Der Wasserkreislauf verfolgt Wasser durch Speicherung, Verdunstung und Transpiration, Kondensation, Niederschlag, Oberflächenabfluss und Grundwasser. Er verbindet die Vorgänge in der Luft mit Flüssen und Boden, statt die Erklärung zu beenden, sobald Regen die Oberfläche erreicht.
Aus einem Schnittmodell eine Erklärung entwickeln
Drehe das Erdmodell und untersuche die Schichten. Schalte dann seismische Wellen ein und verfolge ihre Wege. Wechsle zwischen den Grenzmodellen und beschreibe die Bewegungsrichtung der Platten, bevor du die Grenze benennst. Im Gesteinslabor kannst du Abkühlung, Verfestigung und Metamorphose verfolgen. Ändere im Wassermodell die Temperatur, beobachte den Niederschlag und untersuche die vordere Schnittfläche auf Grundwasser. Erkläre jede Veränderung mit dem in der Einheit genannten Vorgang, nicht bloß anhand der Farbe oder Bewegung der Animation.
Belege und Veranschaulichung auseinanderhalten
Das Modell des mittelozeanischen Rückens ist ausdrücklich nicht maßstabsgetreu. Nutze es zum Verständnis eines Vorgangs, nicht zum Vermessen der Landschaft. Vergleiche die Erklärung der Plattengrenzen mit der gesonderten Hotspot-Einheit, bevor du behauptest, alle Vulkane entstünden in derselben Umgebung. Sieh dir bei Beschreibungen der inneren Schichten erneut die seismischen Befunde an und bei Zeitfragen die Einheit zum Gesteinsalter. Die Fragen und Zusammenfassungen der Einheiten helfen dir, diese Unterschiede zu prüfen, bevor du zum nächsten Vorgang wechselst.
Fragen zu diesem Fach
Was unterscheidet Gestein und Mineral?
Ein Mineral hat eine charakteristische Zusammensetzung und geordnete innere Struktur. Ein Gestein ist ein Gemenge aus einem oder mehreren Mineralen. Granit kann Feldspat, Quarz und Biotitglimmer als verzahnte Körner enthalten. Dieselben Minerale können im Sandstein vorkommen, doch ihre Anordnung erzählt eine andere Entstehungsgeschichte. Gesteine und Minerale
Warum hat Granit sichtbare Kristalle?
Unterirdisch eingeschlossenes Magma kühlt langsam ab. Atome haben Zeit, sich wachsenden Mineralkristallen anzuschließen. Diese werden ohne Vergrößerung sichtbar und erzeugen das grobe Gefüge des Granits. Schnell an oder nahe der Oberfläche abgekühlte Gesteine haben dagegen sehr kleine Kristalle oder sind glasig. Das Gefüge verrät also die Abkühlungsgeschichte. Gesteine und Minerale
Entsteht metamorphes Gestein durch das Schmelzen eines anderen Gesteins?
Metamorphose verändert festes Gestein durch Wärme, Druck, mineralreiche Fluide oder deren Zusammenwirken. Minerale können umkristallisieren und sich umordnen, ohne zu schmelzen. Vollständig geschmolzenes Gestein wird zu Magma und kann später als magmatisches Gestein erstarren. Schmelzen ist deshalb nicht einfach ein anderer Name für Metamorphose. Gesteine und Minerale
Warum findet man Fossilien meist in Sedimentgesteinen?
Sediment kann Organismen schnell begraben und ihre Spuren bewahren, besonders im oder am Wasser. Magmatische Gesteine entstehen zu heiß für solche Aufzeichnungen; metamorphe Wärme und Druck zerstören sie meist. Die Fossilüberlieferung bevorzugt deshalb Sedimentgesteine und Meereslebewesen, statt alle vergangenen Organismen gleichmäßig abzubilden. Gesteine und Minerale
Müssen Gesteine den Kreislauf in einer festen Reihenfolge durchlaufen?
Nein. Es gibt Abkürzungen und verschiedene Wege zwischen Gesteinsarten. Granit kann durch Metamorphose zu Gneis werden, ohne vorher Sediment zu sein. Sandstein kann wieder zu Sand verwittern. Genügend erhitztes Gestein kann schmelzen. Der Kreislauf beschreibt verbundene Prozesse, keine Pflichtfolge für jede Probe in derselben Richtung. Gesteine und Minerale